GABRIELA CORRÊA BRASIL MASCARENHAS

UNIVERSIDADE FEDERAL DE MINAS GERAIS
Curso de Especialização em Sistemas Tecnológicos e Sustentabilidade Aplicados ao Ambiente Construído
GABRIELA CORRÊA BRASIL MASCARENHAS
COMPARAÇÃO DE DESEMPENHO TÉRMICO DE MATERIAIS
CONVENCIONAIS x COM MATERIAIS DE CARACTERÌSTICAS SUSTENTÁVEIS
EM UMA EDIFICAÇÃO
Belo Horizonte, MG
Escola de Arquitetura
Dezembro, 2012
UNIVERSIDADE FEDERAL DE MINAS GERAIS
Curso de Especialização em Sistemas Tecnológicos e Sustentabilidade Aplicados ao Ambiente Construído
GABRIELA CORRÊA BRASIL MASCARENHAS
COMPARAÇÃO DE DESEMPENHO TÉRMICO DE MATERIAIS
CONVENCIONAIS x COM MATERIAIS DE CARACTERÌSTICAS SUSTENTÁVEIS
EM UMA EDIFICAÇÃO
Trabalho apresentado à Escola de
Arquitetura da Universidade Federal de
Minas Gerais para obtenção do Título de
Especialista em Sistemas Tecnológicos
e
Sustentabilidade
Aplicados
ao
Ambiente Construído
Orientadora:
Gutierrez
Belo Horizonte, MG
Escola de Arquitetura
Dezembro, 2012
Grace
Cristina
Roel
FICHA CATALOGRÁFICA
M395c
MASCARENHAS, Gabriela Corrêa Brasil.
Comparação de desempenho térmico de materiais convencionais
x com materiais de características sustentáveis em uma edificação [manuscrito] / Gabriela Corrêa Brasil Mascarenhas. – 2012.
Número de folhas 50 sf. : il.
Orientador: Grace Cristina Roel Gutierrez.
Monografia (Especialização) – Universidade Federal de Minas Gerais,
Escola de Arquitetura.
1. Arquitetura Sustentável. 2. Arquitetura e conservação de energia.
3. Conforto térmico. 4. Energia x Conservação. 5. Edifícios x Propriedades térmicas 6. Temperatura x Métodos de simulação. I. GUTIERREZ,
Grace Cristina Roel. II. Universidade Federal de Minas Gerais. Escola de
Arquitetura. III. Título.
CDD 720.47
CDD (nao preencher)
TERMO DE APROVAÇÃO
GABRIELA CORRÊA BRASIL MASCARENHAS
COMPARAÇÃO DE DESEMPENHO TÉRMICO DE MATERIAIS
CONVENCIONAIS x COM MATERIAIS DE CARACTERÌSTICAS SUSTENTÁVEIS
EM UMA EDIFICAÇÃO
Trabalho apresentado à Escola de Arquitetura da Universidade Federal de
Minas Gerais para obtenção do Título de Especialista em Sistemas
Tecnológicos e Sustentabilidade Aplicados ao Ambiente Construído,
pela seguinte banca examinadora:
___________________________________________
Profa. Grace Cristina Roel Gutierrez
Orientadora EA/UFMG
___________________________________________
Profa. Iraci Miranda Pereira
EA/UFMG
SUMÁRIO
RESUMO ............................................................................................................... V
INTRODUÇÃO ........................................................................................................ 1
.1 OBJETIVOS ...................................................................................................... 2
.1.1 Objetivo Geral ............................................................................................. 2
.1.2 Objetivo específico ...................................................................................... 2
.2 CONFORTO E MATERIAIS ............................................................................... 3
.2.1 Conforto x tecnologia .................................................................................. 3
.2.2 Materiais: saúde e impacto ......................................................................... 4
.3 ESTUDO DE CASO .......................................................................................... 7
.3.1 Caracterização do Local ............................................................................. 7
.3.2 Diagnóstico Bioclimático ............................................................................. 9
.3.3 Descrição da Edificação ........................................................................... 13
.4 ANÁLISE E RESULTADOS DA COMPARAÇÃO DE ESPECIFICAÇÃO DE
ENVOLTÓRIA ........................................................................................................ 19
.4.1 Descrição dos materiais convencionais utilizados no edifício ................... 20
.4.2 Descrição dos materiais com características sustentáveis utilizados no
edifício ................................................................................................................ 21
.4.3 Absortância: Fachadas e Coberturas ........................................................ 24
.4.4 Simulação S3E ......................................................................................... 25
.4.5 Custos/m².................................................................................................. 27
.5 COMPARAÇÃO DOS RESULTADOS ............................................................. 28
.6 CONCLUSÕES E RECOMENDAÇÕES .......................................................... 30
REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS ...................................................................... 33
ANEXOS ................................................................................................................ 35
Desenhos técnicos do projeto............................................................................ 35
Materiais especificados baseados na Casa Eficiente – LabEEE ....................... 38
Propriedades materiais baseados: Habitar Sob uma Segunda Pele .................. 40
Propriedades térmicas de paredes e coberturas ................................................ 43
“Você deve ser a mudança que gostaria de ver no mundo.”
Mahatma Gandhi
RESUMO
A casa sustentável é relativamente parecida com uma casa tradicional, embora com
diferenças significativas para o meio ambiente e seu desempenho térmico, com a
aplicação de alguns sistemas e materiais adequados para aquele local e suas
necessidades. Neste estudo de caso foi realizada uma analise e comparação de
desempenho da envoltória de um mesmo edifício comercial especificado de duas
formas: um edifício com materiais e sistemas construtivos convencionais típicos do
local em que será implantada a edificação; e outra solução com materiais e sistemas
construtivos sustentáveis. Primeiramente foi feita uma pesquisa de materiais e
caracterização
da
edificação
em
relação
aos
requisitos
bioclimáticos
e
sustentabilidade de materiais. A análise foi estabelecida com base em dados
pesquisados, simulações e analises, visando a desempenho térmico destas
soluções, com o objetivo de estabelecer analise critica e comparações do
desempenho de soluções e escolhas de materiais mais eficientes, com propriedades
térmicas adequadas ao clima, materiais de construção de baixo consumo
energético, considerando o conforto térmico, desempenho e custo. Essas
especificações foram simuladas no programa S3E e seus resultados obtidos, e
analisados os pontos positivos e dificuldades. Os resultados sugerem que as
deficiências observadas na edificação convencional poderiam ser evitadas pela
incorporação das analises locais aprofundadas e pesquisa de materiais adequados
para maior eficiência, conforto naquele determinado espaço e redução das
necessidades energéticas.
Palavras-chaves: Envoltória, Materiais Construtivos, Estudo de Caso, Simulação,
Eficiência Energética em Edificações, Sustentabilidade do Ambiente Construído
v
1
INTRODUÇÃO
O conceito de edificação sustentável é relativo e está em constante evolução.
Atualmente, a casa sustentável é relativamente semelhante à uma casa tradicional,
porém com diferenças significativas para o meio ambiente, como a aplicação de
alguns sistemas e materiais adequados para aquele local e suas necessidades.
“A tecnologia é o principal motor do projeto. A maior preocupação do
desenvolvimento sustentável não é o que as edificações são, mas o que fazem e
como fazem.” (EDWARDS, 2005)
Uma edificação pode gerar um impacto ambiental bem menor que o das casas
tradicionais. Como por exemplo, a iluminação e ventilação natural, materiais e
técnicas de baixo impacto ambiental, isolamento térmico, economia de água e
energia, entre outras vantagens. Os passos que conceituam um projeto sustentável
podem se desdobrar em parâmetros e ser cada vez mais detalhados conforme a
complexidade do projeto e seu entorno.
Este trabalho busca estabelecer comparações de desempenho dos materiais e
direcionar o melhor caminho, na especificação de materiais e sistemas mais
eficientes, baseadas na comparação de materiais convencionais x sustentáveis em
um edifício, uma Clinica localizada em Cardeal Mota – MG, o projeto arquitetônico
que se tornou instrumento deste trabalho, foi concebido pela autora deste estudo,
arquiteta
Gabriela
Brasil. A concepção
do
projeto
possui
especificações
convencionais, típicas do local em que será implantada a edificação. Este estudo
contempla a comparação destas especificações, com materiais e soluções
sustentáveis, baseado em dados pesquisados, simulações e analises, visando a
desempenho térmico destas soluções.
2
.1
OBJETIVOS
Neste estudo de caso, pretende-se analisar o desempenho da envoltória de um
edifício especificado com materiais e sistemas construtivos convencionais e
materiais e sistemas construtivos sustentáveis, resultando numa discussão em
relação aos benefícios obtidos com emprego de técnicas e materiais com
características sustentáveis.
.1.1
Objetivo Geral
Comparar os materiais convencionais geralmente utilizados na região sudeste do
país, que possuem características similares aos originalmente especificados no
projeto convencional deste trabalho, com especificações de materiais com atributos
sustentáveis, que foram adaptados ao projeto existente possibilitando uma maior
eficiência do edifício em relação ao local onde será inserido.
.1.2
Objetivo específico
Estabelecer análise referente ao desempenho de soluções convencionais e
sustentáveis, possibilitando na comparação de dados e propriedades térmicas dos
materiais especificados neste estudo.
Selecionar, com base em dados de pesquisas, materiais adequados ao clima e de
baixo consumo energético; considerando o conforto térmico, desempenho e custo;
com foco na sustentabilidade.
3
.2
CONFORTO E MATERIAIS
.2.1
Conforto x tecnologia
Para nos proteger do clima, necessitamos de três peles, a primeira é nossa pele
natural, a segunda nossa roupa e a terceira são nossas edificações, quanto mais
extremo o clima, mais precisamos da nossa “terceira pele” (ROAF, 2009).
Desde a antiguidade até os tempos de hoje, proporcionar conforto nas edificações é
responsabilidade dos arquitetos, sistemas como a ventilação cruzada e elementos
de sombreamentos. À partir do século XIX surgiram tecnologias que agregaram
novas possibilidades aos projetos; materiais como ferro, concreto armado e o aço,
facilitaram na construção de prédios mais altos e mais leves. No século XX, surgiram
sistemas de iluminação e refrigeração artificial, solucionando alguns problemas
encontrados em alguns projetos. Nesta época, muitos arquitetos passaram a ignorar
as soluções que anteriormente eram adotadas para o conforto térmico e boa
iluminação natural nas edificações, por soluções artificiais, reduzindo a conexão dos
usuários com o exterior. Ainda não havia uma consciência ambiental e preocupação
com o consumo excessivo de energia.
“As edificações tem suas vidas térmicas próprias além do que podemos ver... tem
sido tradicionalmente projetadas com base em premissas aceitas (proposições que
são adotadas após ponderação), bem como condicionantes (a edificação e os
acessórios definidos no inicio de um trabalho de projeto). Três princípios nos quais
todas as edificações deveriam se basear, são: 1) projetar para um clima especifico;
2) projetar para o meio ambiente social e físico; 3) projetar para o tempo, seja o dia
ou a noite, uma estação ou a vida útil de um edifício, e para uma edificação que se
adaptara ao longo dos anos.” (ROAF, 2009)
Nos dias de hoje, com a compreensão dos impactos ambientais e a limitação de
recursos naturais, as pessoas passaram a reduzir o consumo de energia e passaram
a buscar o contato com o externo, a luz diurna e a ventilação natural, o conforto é
essencial para proporcionar ambientes saudáveis, abrangendo térmica, umidade,
ventilação e iluminação equilibradas.
4
.2.2 Materiais: saúde e impacto
A falta de condições de conforto gera a proliferação de mofo e bactérias, causando
doenças e alergias nos seres humanos. Para se projetar uma edificação em que o
ambiente interno possua uma boa qualidade à saúde dos usuários, deve-se pensar
na acústica, iluminação natural, no conforto visual, conexão com exterior e conforto
térmico. Quando o clima externo é frio, a edificação deve reter o calor e quando o
clima é quente deve rejeitar o calor. Para controlar esses fatores, depende das
soluções das janelas e as especificações dos materiais para controlar o conforto
térmico necessário.
Toxinas nocivas, produtos químicos poluentes e solventes à base de petróleo devem
ser evitados e substituídos pelos vernizes, sinteco e acabamentos que contenham
pouco ou zero composto orgânico volátil (COV), que é o principal causador da
poluição do ar e contêm ainda metais pesados com elevado poder cancerígeno
(Tabela 1). As colas muito usadas nos móveis e pisos contêm químicos nocivos
(solventes derivados do petróleo), portanto é melhor optar por técnicas que evitem o
uso delas. Caso seja necessário o uso destas, opte por marcas derivadas de água
ou vegetais.
Tabela 1 – Agentes com poder cancerígeno presentes em tinta. Fonte: International Agency for
Research on Cancer (1995) e United Nations Centre for Human Settemets (1997).
Materiais usados na construção civil armazenam radiação solar e reemitem essa
radiação na forma de calor, tornando mais quentes. O acúmulo desse calor durante
o dia devido às propriedades de absorção dos materiais utilizados na construção
comprometem a durabilidade e desgaste dos mesmos reduzindo consequentemente
a vida útil da edificação.
5
Gráfico 1 - Comparação da temperatura interna de materiais utilizados em telhados.
Fonte: LAAR (2002) apud ARAÚJO (2007).
A construção civil produz cerca de 35% à 40% de todo o resíduo gerado no planeta
pelo homem, o volume de entulho gerado por ano é de 400g por habitante.
Quantidades imensas de madeira, metal e concreto são usadas na construção civil,
o uso da madeira é responsável em média por um quarto do impacto do homem
sobre a vida selvagem e ecossistemas naturais. Há um gasto imenso de energia
para manter os ambientes em temperaturas confortáveis, quartos iluminados,
eletrônicos e eletrodomésticos funcionando. Cerca de 80% das casas atuais não
usam a eletricidade e a água de maneira eficiente.
Características como topografia, vegetação, edificações adjacentes e microclima
afetam as soluções de projeto. A edificação deve estar em uma orientação solar
adequada, e o sistema de vedações externas também deve ser bem pensado, desde
a fundação ate a cumeeira do telhado, soluções como câmaras ou barreiras de ar,
são muito importantes de para se manter uma edificação bem vedada, reduzem a
perda e ganho térmicos por convecção.
Edificações comerciais tem o número de usuário maior que residenciais, sendo
assim há um maior índice de calor interno, pois as pessoas e equipamentos que
6
consomem energia geram calor. Com relação aos vidros e janelas, existem vidros
duplos com películas com um bom desempenho térmico. O vidro incolor possui alta
emissividade. As esquadrias de alumínio são resistentes e leves, mas tem alta
condutividade térmica, já a madeira é usada a séculos e possui um ótimo
desempenho térmico.
A iluminação elétrica deve ser integrada com a iluminação natural, gerando assim
maior economia de acordo com a necessidade de quantidade certa de luz. As
coberturas mais claras, chamadas coberturas frias, refletem o calor e absorvem
menos, reduzindo o calor e a transmissão para o ambiente interno. Telhados verdes
também agem como coberturas frias, além de proporcionar retenção de agua pluvial,
e habitat para pássaros e pequenos animais.
As usinas de cerâmica são alimentadas por carvão e são altamente poluentes, se
optarmos por ladrilhos tijolos e telhas de vidro reciclados economizaríamos energia
da produção destes. Pavimentos porosos para área externa reduzem os problemas
de drenagem e evita que poluentes contaminem a agua subterrânea.
Deve-se optar por madeira certificada pelo FSC, o Conselho de Manejo Florestal.
Quando for necessário o uso de madeira tratada para paisagismo ou bancos, evitase o vazamento de produtos químicos tóxicos da madeira tratada no solo e na agua
subterrânea, optando por uso do plástico reciclado, reduzindo garrafas plásticas que
vão para o lixo e corte de arvores.
Escolher materiais mais duráveis, como granito, aço inoxidável, reduzirá o gasto de
energia e o desperdício para produção de novos materiais. Optar por cimento com
pelo menos 75% de material reciclado; e gesso sintético ou cinzas volantes (sobra
da queima de carvão) ao invés de gesso natural, minimizando a mineração da
gipsita.
7
.3
ESTUDO DE CASO
Esse trabalho consistiu no desenvolvimento de uma série de levantamentos e
estudos visando a comparação e especificação dos materiais de construção à partir
da análise de um projeto de edificação: a) diagnostico bioclimático do local; b)
estudo de materiais e desempenho térmico; c) analise das especificações dos
materiais convencionais e suas propriedades; d) estudo e especificação de soluções
sustentáveis de maior desempenho; e) simulação no programa S3E (simulador de
eficiência energética de edificações); f) análise dos resultados obtidos.
.3.1
Caracterização do Local
Localizada na porção sul da Cadeia do Espinhaço, a cerca de 100 quilômetros da
cidade de Belo Horizonte - MG, e 70 quilômetros da cidade de Conceição do Mato
Dentro-MG, na região da Serra do Cipó, Cardeal Mota é o único distrito do município
de Santana do Riacho e o principal acesso ao local é feito pela rodovia MG-010,
vindo de Lagoa Santa, e cujo eixo principal passa por dentro do distrito, criando uma
ligação até a região do Serro (Figura 2).
A região como um todo é caracterizada por formações rochosas quartizíticas, em
cristas e escarpas, de onde nascem as águas que vertem para o Rio das Velhas,
afluente do Rio São Francisco, localizado a oeste do Espinhaço. O clima na região é
estacional, com verões úmidos e invernos secos, e a precipitação anual gira em
torno de 1.500 mm, em média.
Figura 1 – Perfil morfológico do Planalto Meridional
8
Figura 2 – Mapa localização. Fonte: http://maps.google.com.br.
O distrito da Serra do Cipó se situa em uma Área de Proteção Ambiental,
denominada APA Morro da Pedreira, que possui 130 mil hectares e envolve todo o
9
Parque Nacional Serra do Cipó, criado em 1972. A região possui três tipos de
vegetações que são os Campos Rupestres (84%), o Cerrado (8%) e a Mata Atlântica
(8%), abrangendo terras dos municípios de Jaboticatubas, Santana do Riacho,
Morro do Pilar e Itambé do Mato Dentro.
Cardeal Mota (Santana do Riacho) - MG localiza-se na latitude: 19°20'S, longitude:
43°37'O (Figura 3) e 928m de altitude (Figura 1).
Figura 3 – Mapa localização, latitude e longitude. Fonte: Google Earth.
.3.2 Diagnóstico Bioclimático
Segundo a NBR 15220-3 (ABNT, 2005), a edificação encontra-se na zona
bioclimática 3, ilustrada na Figura 2, está nas zona de aquecimento solar da
edificação, massa térmica para aquecimento, devendo ter especial atenção com a
desumidificação (renovação do ar) e ventilação. As diretrizes são paredes externas
leves refletoras, cobertura leve isolada e aberturas médias com sol no inverno. As
estratégias no verão é a ventilação cruzada, e no inverno o aquecimento solar da
edificação e vedações internas.
Assim como mostra na Carta Bioclimática Analysis Bio (Gráfico 2), a região está
inserida na zona de conforto, influência da ventilação, inércia, ventilação noturna e
aquecimento passivo. A seguir, a carta acompanhada de legenda.
10
Figura 4 – Zoneamento bioclimático brasileiro. Fonte: NBR 15220-3 (ABNT, 2005).
UR [%]
30
ZONAS:
30
40%
30%
25
20
]
5
2
20
T
B
U
20%
10
1
12
9
8
15
10
11
5
0
25
U [g/kg]
9 0 %8 0 % 7 0 % 6 0 % 5 0 %
[°
C
1. Conforto
2. Ventilacao
3. Resfriamento Evaporativo
5. Ar Condicionado
6. Umidificação
7. Alta Inércia Térmica/ Aquecimento Solar
8. Aquecimento Solar Passivo
9. Aquecimento Artificial
11.Vent./ Alta Inércia/ Resf. Evap.
15
12.Alta Inércia/ Resf. Evap.
10%
5
7
3
6
0
0
5
10
15
20
25
TBS [°C]
O Fevereiro:
- Conforto: 63.51%
- Ventilacao: 12.87%
- Aquecimento Solar Passivo / Alta Inércia Térmica: 10.21%
- Ventilação / Alta Inércia / Resfriamento Evaporativo: 13.42%
30
35
40
45
50
U F SC - E CV - L abE E E - NP C
O Julho:
- Conforto: 57.39%
- Aquecimento Solar Passivo / Alta Inércia Térmica: 34.78%
- Aquecimento Solar Passivo: 7.83%
Gráfico 2 – Carta bioclimática da cidade de Cardeal Mota - MG, com dados de normais
climatológica. Fonte: Gráfico e relatório Analysis Bio
Outro instrumento utilizado neste trabalho, que sistematiza dados referentes ao
clima, recomendações e necessidades para o projeto foi o programa ZBBR (Fig. 5).
11
Figura 5 – Classificação Bioclimática para a cidade de Santana do Riacho - MG.
Fonte: Programa ZBBR
A Carta Solar que traz informações referentes ao movimento do sol ao longo do
ano para uma determinada latitude, apresentando os ângulos de sombreamento
recomendados em função das temperaturas e dados de radiação solar.
A partir dessa ferramenta é possível projetar elementos para compor a envoltória
do edifício de forma que aumente o conforto térmico no interior do edifício. A
cidade de Conceição do Mato Dentro possui coordenadas geográficas próximas às
de Cardeal Mota e sua carta solar pode ser vista nas Figuras 6, 7, 8 e 9.
12
Figura 6 – Carta Solar de Conceição do Mato Dentro – MG, latitude: 19,03° Sul, zona Bioclimática 3.
Fonte: www.arquitetura.ufmg.br/labcon
Figura 7 – Ângulos de proteção solar para Conceição do Mato Dentro – MG.
Fonte: www.arquitetura.ufmg.br/labcon
13
Figura 8 – Máscaras e ângulos de proteção solar, aberturas pequenas para Conceição do Mato
Dentro – MG. Fonte: www.arquitetura.ufmg.br/labcon
Figura 9 – Máscaras e ângulos de proteção solar, aberturas grandes para Conceição do Mato
Dentro – MG. Fonte: www.arquitetura.ufmg.br/labcon
.3.3 Descrição da Edificação
O
projeto
da
Clinica
foi
desenvolvido
para
atender
quatro
consultórios
simultaneamente, possui um pavimento, área de 125m² e está situado em terreno
plano com 500m². Projetada tradicionalmente com paredes em tijolos cerâmicos seis
furos e maciços.
14
Figura 10 – Perspectiva da vista superior e lateral direita
No projeto inicial com especificações convencionais, as tintas escolhidas são: cor
verde musgo (α=0,70) e marrom claro (α=0,65), que são cores possuem sintonia
estética com o local, mas, de maior absortância à radiação solar. A cobertura é em
telha cerâmica e em laje de concreto aparente.
Figura 11 – Perspectiva da vista frontal da edificação
A edificação foi implantada ao lado esquerdo do terreno, a no mínimo 150cm da
divisa com o lote vizinho. O vento circula no sentido leste / oeste, possui ventilação
cruzada na área da circulação e elementos de proteção solar na solução das
janelas, possibilitando maior privacidade para os consultórios e vista para o jardim
existente entre estas, que possuem vidros incolores (6mm).
15
N
SENTIDO
VENTO
RUA
Figura 12 – Implantação
O projeto se divide nos seguintes setores: varanda de acesso à clinica, recepção,
dois banhos com lavatório único integrado com a recepção, quatro consultórios,
sendo um com banheiro, uma sala de esterilização, almoxarifado, copa e banheiro
para funcionários.
16
N
SENTIDO
VENTO
Figura 13 – Planta da Clínica orientação solar e vento, aberturas e setorização
Nas Figuras 14, 15, 16 e 17, visualiza-se as fachadas norte, leste, oeste e sul. Na
fachada norte foram especificados tijolos maciços (α=0,65), janelas verticais e
pergolado na varanda de acesso possibilitando meia sombra na entrada. As demais
paredes estão nas cores: verde musgo (α=0,70) e marrom claro (α=0,65).
17
Figura 14 – Fachada Norte
Na fachada leste, localizam-se as aberturas do jardim que dá para a
circulação/recepção, os banheiros da recepção e do consultório 03. As paredes
estão nas cores: verde musgo (α=0,70) e marrom claro (α=0,65).
Figura 15 – Fachada Leste
Na fachada oeste, localizam-se as aberturas para o outro jardim que dá para a
circulação/recepção, dos consultórios 01 e 02, banheiros e copa dos funcionários. As
paredes estão nas cores marrom claro (α=0,65) e tijolo maciço aparente (α=0,65).
Figura 16 – Fachada Oeste
18
Na fachada sul, localizam-se as aberturas do consultório 04, almoxarifado,
esterilização, copa dos funcionários; e a parede possui cor marrom claro (α=0,65).
Figura 17 – Fachada Sul
3.4 Aberturas
A fachada total da edificação possui uma área de 261,50m² e 23,38m² de abertura
conforme Tabela 2, portanto a porcentagem de abertura total é de 8,94%.
CÓDIGO
LARGURA
ALTURA
J1
1,85
1
J2
J3
1,6
1,4
J4
ÁREA CADA (m²)
UNID.
ORIENTAÇÃO
SOMA ABERTURA (m²)
1,85
2
3,7
1
0,6
1,6
0,84
1
2
1,2
0,6
0,72
3
J5
0,6
0,6
0,36
3
J6
1,5
1
1,5
2
J7
0,6
1,6
0,96
2
J8
1,5
1,6
2,4
2
J9
2,15
1,6
ABERTURA TOTAL (m²)
3,44
1
16
S
L
S
S
S
N
O
O
L
L
N
O
O
N
N
O
L
L
-
Tabela 2 – Porcentagem de abertura total
Tabela 2 – Porcentagem de abertura total
1,6
1,68
2,16
1,08
3
1,92
4,8
3,44
23,38
19
.4
ANÁLISE
E
RESULTADOS
ESPECIFICAÇÃO DE ENVOLTÓRIA
DA
COMPARAÇÃO
DE
No Brasil esses dados ainda não são disponíveis, seja pela dificuldade no
desenvolvimento de pesquisas, do desinteresse dos fabricantes em testar seus
produtos e disponibilizar os dados técnicos, quanto da inexistência de normas e rede
laboratorial que permitam viabilizar esses ensaios. A maioria dos dados disponíveis
de materiais e sistemas construtivos são provenientes de pesquisas internacionais, e
que os parâmetros de análise envolvem dados de extração de matérias primas,
distâncias e transporte, consumo de energia (devido ao tipo de matriz energética e
emissão de CO2, muito distintas entre os países), certificação e outros. Nesse
sentido, esse estudo limitou sua abordagem na especificação de materiais e
sistemas
construtivos
na
edificação
considerando
os
dados
disponíveis
principalmente em relação à produção, uso e operação da edificação.
Dentre os aspectos que caracterizam os materiais em relação à sustentabilidade,
esse estudo analisou alguns parâmetros para pautar a especificação de materiais e
elementos construtivos como: parâmetros bioclimáticos e de desempenho térmico,
energia incorporada e custo/m². Não foram abordados algumas variáveis de análise
de vida útil, como resíduos, reuso, descarte e reciclagem; emissão de VOCs;
certificação do material; devido à dificuldade de obtenção de dados técnicos de
materiais brasileiros seja em pesquisas ou em catálogo dos fabricantes.
As especificações se encaixam desde a maior ate a menor escala de uma
edificação, ou seja, desde a parte externa até a interna. Devemos pensar em cada
detalhe na hora da escolha de materiais, soluções e sistemas, como por exemplo, o
isolamento, revestimento de paredes externas, acabamentos internos e os materiais
de assentamento, isolamento em mantas, as tintas (muitas vezes nocivas ao
usuário), etc.
Segundo Roaf (2009), “o desempenho de uma edificação comum, pode ser
significantemente
melhorado
mesmo
construída
de
maneira
tradicional.
Estabilização do clima interno. O sucesso da solução depende da união de escolhas
interativas e corretas.”
20
Com relação ao desempenho termo-energético, as grandezas que interferem na
análise são apresentadas na tabela a seguir:
Grandeza
Símbolo
Unidade
Transmitância térmica
U
W/(m² K)
Resistência superficial interna
Rsi
(m².K)/W
Resistência superficial externa
Rse
(m².K)/W
Capacidade términa de componentes
Ct
KJ/(m2.K)
Absortância à radiação solar
α
m²/s
Condutividade térmica
λ
W/(m. K)
Calor específico
c
J/(kg.K)
Densidade de massa aparente
ρ
(kg/m³)
Emissividade
ε
-
Tabela 3 – Grandezas térmicas de materiais, elementos e componentes construtivos,
analisadas no estudo. Fonte: NBR 15220-2.
.4.1 Descrição dos materiais convencionais utilizados no edifício
Os materiais aqui especificados são os tradicionalmente utilizados na maioria das
construções e facilmente fornecidos pelo mercado brasileiro, como por exemplo: o
tijolo cerâmico furado, tijolo maciço, cimento, concreto, telha cerâmica e vidro (Figura
18).
Figura 18 – Imagem ilustrativa da laje maciça e paredes externas. Fonte: Catálogo de Propriedades
Térmicas de Paredes e Coberturas, UFSC/LabEEE (V.5), 2011
21
Segue a Tabela 4 de descrição e propriedades dos materiais especificados no
projeto convencional, baseados na NBR 15220 e em pesquisas.
Componente
construtivo
Paredes
externas
Piso
Descrição (cm)
Tijolos 6 furos quadrados
(9) assentados na menor
dimensão +
argamassa de revestimento
(2.5)
Tijolos maciços aparentes
(10)
Concreto (10)
Telha de barro (1) + Câmara de ar (> 5,0 cm)
Cobertura
Paredes
internas
U
Rsi
Rse
Ct
α
2,28
0,04
0,13
167
0,40 /
0,65
1,15
1000
0,70
920
1,75
1000
0,70
920
2000
1,75
1000
2200
1,75
1000
2200
0,90
920
3,7
0,04
0,13
158
0,65 /
0,80
3,73
0,17
0,04
149
0,40
2,05
0,04
0,10
238
forro de concreto (10)
Laje maciça de concreto
(10)
Tijolos 6 furos quadrados
(9) assentados na menor
dimensão +
argamassa de revestimento
(2.5)
0,75 /
0,80
0,65 /
0,80
0,65 /
0,80
c
λ
0,90
0,04
0,10
220
2,48
0,04
0,13
152
0,40
1,15
1000
1,00
840
0,29
1300
Janelas
Vidro simples incolor (0.6)
5,7
0,04
0,13
-
Portas
Madeira de massa volúmica elevada
2,93
0,04
0,13
17
0,07
ε
1427
0,90
920
3,73
0,06 /
0,25
ρ
2000
1764
2200
1427
0,85 /
0,94
0,85 /
0,95
0,85 /
0,95
0,85 /
0,95
0,85 /
0,95
0,90
2000
2500
300750
0,84
0,90
Tabela 4 – Descrição dos materiais, baseado nos dados da NBR 15220, e nas seguintes publicações:
Catálogo de Propriedades Térmicas de Paredes e Coberturas, UFSC/LabEEE (V.5), 2011; e Material
o Vidro, Tese de Eliana Giacomini.
.4.2 Descrição dos materiais com características sustentáveis
utilizados no edifício
Conforme o estudo e pesquisa realizada neste trabalho, e de acordo com a
localização, foram obtidos os resultados das comparações entre aplicação em
projeto com especificação de materiais convencionais e sustentáveis. Os materiais
propostos para nova especificação foram selecionados devidos às características de
sustentabilidade que puderam ser levantadas em pesquisa e levantamento de dados
acerca das seguintes características: desempenho térmico, emissão de CO2 e
energia
incorporada.
Os
demais
aspectos
não
foram
considerados
por
indisponibilidade de dados para caracterizá-los como materiais com características
sustentáveis.
22
Os materiais com características sustentáveis e equipamentos que garantam o
conforto ambiental foram: parede dupla de tijolos 6 furos e paredes duplas de tijolo
maciço com lã de rocha; cobertura em telha de barro manta de polietileno
aluminizado nas duas faces, isolante térmico de lã de rocha e forro de chapa OSB;
teto-jardim com grama; janelas em vidro duplo tradicional com caixa de ar e madeira
certificada. Para cada material foram comparadas as características e propriedades
termo-físicas e óticas associadas ao desempenho térmico, área de abertura na
fachada, energia incorporada e custo/m².
Apresenta-se a seguir os materiais e sistemas especificados:
- O telhado verde tem função de aumentar as áreas verdes melhorando o meio
ambiente diminuindo a ilha de calor. Segundo levantamento bibliográfico, os telhados
verdes trazem contribuições significativas para a sociedade e para as edificações.
Os benefícios vão desde a melhoria das condições termo acústicas a fatores
psicológicos que interferem no bem estar das pessoas.
Figura 19 – Recomendações construtivas do telhado vegetado.
Fonte: Casa eficiente, volume 1 - UFSC/LabEEE
- Cobertura de telha cerâmica de cor clara que possui menos absortância e baseada
na especificação da cobertura da Casa eficiente (UFSC/LabEEE), que possui melhor
23
eficiência (U= 0,87 W/m² K), as camadas são: telha cerâmica, ripa de madeira,
manta de polietileno aluminizado nas duas faces, isolante térmico de lã de rocha e
forro de chapa OSB.
Figura 20 – Recomendações construtivas da cobertura cerâmica.
Fonte: Casa eficiente, volume 1 - UFSC/LabEEE
- Paredes duplas de tijolo de barro maciço, também baseadas na especificação da
Casa eficiente (UFSC/LabEEE), que possui transmitância (U) de 1,06 W/m2 K.
Figura 21 – Recomendações construtivas da parede de tijolo aparente.
Fonte: Casa eficiente, volume 1 - UFSC/LabEEE
24
Entre outros materiais baseados na NBR 15220 e em pesquisas, veja a Tabela 5.
Componente
construtivo
Paredes
externas
Paredes
externas
Piso
Cobertura
Descrição (cm)
Parede dupla de tijolos 6
furos circulares (20) assentados na menor dimensão +
argamassa de revestimento
(2.5)
Paredes duplas de tijolo
macico (10) +
U
Rsi
Rse
Ct
α
1,52
0,04
0,013
248
0,40 /
0,65
158
1,06
0,04
0,13
Telha de barro (1) + ripa
madeira (2.5) +
manta de polietileno aluminizado nas duas faces (0.5) +
isolante térmico de lã de
rocha (2.5) +
3,73
0,57
0,17
0,04
0,04
0,1
220
54,7
0,4
Teto-jardim
com grama
Paredes
internas
Vidros
Portas
Madeira certificada
0,55
0,75
0,04
0,1
295
0,4
2,24
0,04
0,013
ρ
0,9
920
1.427
1,15
1000
2000
0,7
920
1764
0,045
700
100
1,75
1000
2200
1,05
920
2000
0,4
2299
1200
0,045
750
100
0,14
2300
600
0,05
1840
-
0,92
0,7
800
10001500
-
1,15
1000
2000
0,9
0,03
1670
30
0,6
0,23
1460
10001100
0,95
1,75
1000
2200
0,85 /
0,95
167
0,9
920
1.427
1,15
1000
2000
ε
0,9
0,48
forro de chapa OSB (1.5)
Vegetação (20 cm) + Terra
vegetal (14 cm) + Filtro geotêxtil (1 cm) +
Drenagem de brita e seixo
rolado (8 cm) +
Camada de regularização
mecânica de argamassa
armada (3 cm) +
Isolamento de poliestireno
extrudado (2 cm) +
Impermeabilizante não asfáltico (4 mm) +
Laje de concreto armado
moldado in loco (15 cm)
Tijolos 8 furos circulares (10)
assentados na menor dimensão +
argamassa de revestimento
(2.5)
Vidro simples incolor (0.3) +
película verde - FS= 0,75
c
0,36
lã de rocha (2.5)
Concreto (10)
λ
0,85 /
0,94
0,85 /
0,95
0,9
0,4
0,9
2,7
0,04
0,013
-
0,06 /
0,25
1,00
840
2,93
0,04
0,013
17
0,07
0,29
1300
2500
300750
0,84
0,9
Tabela 5 – Descrição dos materiais com características sustentáveis, baseado nos dados da NBR
15220, e nas seguintes publicações: Casa eficiente, UFSC/LabEEE; Habitar Sob uma Segunda Pele,
Tese de Paulo Mendonça; e Material o Vidro, Tese de Eliana Giacomini.
.4.3 Absortância: Fachadas e Coberturas
Segundo a análise feita com relação a absortância à radiação solar da edificação, no
projeto convencional, a absortância média nas fachadas foi de 0,66 e da cobertura
0,73. Já no projeto sustentável, para uma menor absortância, a cor da pintura foi
alterada para branco, a telha por uma cerâmica mais clara assim como o tijolo
25
aparente e a cobertura em laje foi ajardinada; obtendo absortância média de 0,20
nas fachadas e 0,42 nas coberturas.
Fachada
Norte
Leste
Oeste
Sul
Cobertura
Telha
Laje
Fachadas
Especificação
área (m²)
tijolo aparente
7,56
pintura cor verde
musgo
50,14
pintura cor verde
musgo
15,33
pintura cor terra
84,1
pintura cor terra
92,46
pintura cor terra
35,55
α média
Coberturas
Especificação
área (m²)
cerâmica marrom
131
concreto
26
α média
α
0,65
0,7
0,7
0,65
0,65
0,65
0,66
α
0,75
0,65
0,73
Tabela 6 – Absortância média projeto
convencional
Fachada
Norte
Leste
Oeste
Sul
Cobertura
Telha
Laje
Fachadas
especificação
área (m²)
tijolo aparente
7,56
pintura cor branco
50,14
pintura cor branco
99,43
pintura cor branco
92,46
pintura cor branco
35,55
α média
Coberturas
especificação
área (m²)
cerâmica clara
131
ajardinada
26
α média
α
0,3
0,2
0,2
0,2
0,2
0,20
α
0,40
0,55
0,42
Tabela 7 – Absortância média projeto sustentável
.4.4 Simulação S3E
Foi feita a simulação no programa S3E, para comparação da especificação da
envoltória nos dois edifícios. Segue abaixo os dados gerais lançados no programa, o
arquivo climático mais próximo à Cardeal Mota- MG (latitude: 19°20'S, longitude:
43°37'O e altitude: 928m) existente no programa, foi a cidade de Belo Horizonte-MG.
Dados Simulação S3E
Arquivo climático: MG_Belo_Horizonte.epw
Zona bioclimática: 3
Simulação S3E
Latitude: -19,82°
Longitude: -43,96°
Altitude: 869 m
Fuso horário: -3 h
Rotação em relação ao Norte geográfico em graus: 200°
Tipo de estabelecimento (uso típico): comércio
Número de pavimentos: 1
Área útil: 143 m²
Volume do edifício: 429 m³
Área de projeção da cobertura: 143 m²
Área da envoltória: 144 m²
Tabela 8 – Dados Gerais Simulação programa S3E
26
.4.4.1 Materiais Convencionais
Segue (Tabela 9) os dados lançados no programa S3E para simulação com soluções
e materiais convencionais.
Tipo de construção
Descrição (cm)
Paredes externas
Tijolo cerâmico 6 furos quadrados 9 cm - na
menor dimensão
Concreto laje (10)
Telha cerâmica
Câmara de ar - Fluxo vertical - alta emissão
Concreto laje
Tijolo cerâmico 6 furos quadrados 9 cm - na
menor dimensão
Vidro incolor 6 mm
Piso
Cobertura
Paredes internas
Vidros
Tabela 9 – Descrição dos materiais convencionais utilizados no edifício-padrão
Analisando
os
resultados
da
envoltória
do
edifício
com
especificações
convencionais, observa-se a baixa eficiência de desempenho térmico em relação
aos edifícios de referencias dados (A, B, C, D), observe a Tabela 10.
Referências
Edifício Real
Referência A
Referência B
Referência C
Referência D
Ucob (W/m².K)
αcob
3,614
1,031
1,571
2,129
2,129
0,7
0,3
0,3
0,3
0,3
Upar
(W/m².K)
5,233
4,005
4,005
4,005
4,005
αpar
0,7
0,5
0,5
0,5
0,5
PAFt
(%)
9
17
29,08
41,17
53,26
FS
0,703
0,861
0,861
0,861
0,861
*Os modelos dos edifícios de referência não possuem proteção solar em suas aberturas.
Tabela 10 – Resultado Envoltória Simulação programa S3E, materiais convencionais.
.4.4.2 Materiais com características sustentáveis
Segue na tabela abaixo os dados lançados no programa S3E para simulação com
soluções e materiais com características sustentáveis. Vale salientar que estes, são
similares a especificação adotada no projeto anteriormente citados.
Tipo de construção
Paredes externas
Piso
Cobertura
Paredes internas
Vidros
Descrição
Argamassa
Tijolo cerâmico duplo 8 furos circulares 20 cm - na maior
dimensão
Concreto laje
Argamassa
Piso cerâmico acabamento
Madeira compensado
Poliestireno extrudado
EPS médio
Telha cerâmica
Argamassa
Tijolo cerâmico 8 furos circulares 10 cm - na menor dimensão
Vidro cinza laminado 6 mm duplo com ar 12 mm
Tabela 11 – Descrição dos materiais com características sustentáveis utilizados no edifício-padrão
27
Analisando os resultados da envoltória, identifica-se claramente a eficiência de
desempenho térmico com as alterações destes materiais.
Referências
Edifício Real
Referência A
Referência B
Referência C
Referência D
Ucob (W/m².K)
αcob
Upar
(W/m².K)
αpar
PAFt (%)
FS
0,4582
1,031
1,571
2,129
2,129
0,2
0,3
0,3
0,3
0,3
2,898
4,005
4,005
4,005
4,005
0,2
0,5
0,5
0,5
0,5
9
17
29,08
41,17
53,26
0,383
0,861
0,861
0,861
0,861
*Os modelos dos edifícios de referência não possuem proteção solar em suas aberturas.
Tabela 12 – Resultado Envoltória Simulação programa S3E, materiais com características
sustentáveis.
.4.5 Custos/m²
A comparação dos custos/m² dos materiais aqui especificados convencionais x
sustentáveis são mínimos, cerca de 13% de acréscimo do valor final.
Componete construtivo
Convencional
Paredes externas
Piso
Cobertura
Paredes internas
Janelas
Portas
Paredes externas
Sustentável
Piso
Cobertura
Teto-jardim com
grama
Paredes internas
Janelas
Portas
Descrição (cm)
Unid.
Tijolos 6 furos quadrados (9) assentados na menor dimensão +
cimento +
argamassa de revestimento (2.5)+
tinta acrílica - reboco com massa corrida
Tijolos maciços aparentes (10)
Concreto (10)
ripa madeira (2.5) +
Telha de barro (1) +
forro de concreto (10)
Laje maciça de concreto (10)
Tijolos 6 furos quadrados (9) assentados na menor dimensão +
cimento +
argamassa de revestimento (2.5)
Vidro simples incolor (0.6)
Madeira de massa volúmica elevada
Parede dupla de tijolos 6 furos circulares (20) assentados na
menor dimensão +
cimento +
argamassa de revestimento (2.5)
tinta acrílica - reboco com massa corrida
Paredes duplas de tijolo macico (10) +
lã de rocha (2.5)
Concreto (10)
Telha de barro (1) +
ripa madeira (2.5) +
manta de polietileno aluminizado nas duas faces (0.5) +
isolante térmico de lã de rocha (2.5) +
forro de chapa OSB (1.5)
Vegetação (20 cm) + Terra vegetal (14 cm) + Filtro geotêxtil (1
cm) +
Drenagem de brita e seixo rolado (8 cm) +
Camada de regularização mecânica de argamassa armada (3
cm) +
Isolamento de poliestireno extrudado (2 cm) +
Impermeabilizante não asfáltico (4 mm) +
Laje de concreto armado moldado in loco (15 cm)
Tijolos 8 furos circulares (10) assentados na menor dimensão +
cimento +
argamassa de revestimento (2.5)
vidro duplo tradicional (0.4) + caixa de ar (0.16)
Madeira certificada
m2
m2
m2
m2
m2
m2
m2
m2
m2
m2
m2
m2
m2
m2
m2
2
Custo R$ /
Unid
74,42
48,70
27,75
19,46
112,18
69,52
55,49
78,02
77,61
69,52
74,42
48,70
27,75
101,46
156,58
m
m2
2
m
m2
m2
2
m
2
m
2
m
m2
2
m
m2
m2
74,42
48,70
27,75
19,46
112,18
46,06
69,52
42,13
41,50
16,57
46,06
46,06
m2
2
m
8,61
20,60
2
m
2
m
m2
m2
m2
m2
2
m
m2
un
46,06
16,57
46,06
69,52
74,42
48,70
27,75
81,26
173,37
Tabela 13 – Custos dos materiais, baseados nos valores do CUB.
Total R$ /
Unid
282,51
69,52
211,12
69,52
150,87
101,46
156,58
328,57
69,52
192,32
207,42
150,87
81,26
173,37
28
.5
COMPARAÇÃO DOS RESULTADOS
Outro instrumento que foi utilizado neste trabalho, que sistematiza dados referentes
ao clima, recomendações e necessidades para o projeto foi o programa ZBBR
(Figura 5), veja abaixo (Gráfico 3) a comparação dos valores encontrados na
simulação no S3E comparados as recomendações do ZBBR.
Gráfico 3 – Comparação dos resultados da simulação com relação às recomendações do ZBBR.
As recomendações geradas para esta Zona Climática foram: transmitância térmica
(U) da cobertura inferior a 3,6 W/m².K e das paredes inferior a 2,0 W/m².K, que
foram atendidas no edifício sustentável, assim como o Fator Solar e a porcentagem
da área de abertura foram inferiores.
Gráfico 4 – Comparação
transmitância térmica da cobertura,
resultado simulação programa S3E.
Gráfico 5 – Comparação transmitância térmica das paredes,
resultado simulação programa S3E.
29
Comparando os resultados das simulações, observou-se que os resultados foram
bem satisfatórios, dado que a transmitância térmica da cobertura e das paredes
foram inferiores aos valores dados no S3E, assim como mostram os Gráficos 4 e 5.
Gráfico 6 – Comparação absortância
térmica da cobertura, resultado
simulação programa S3E.
Gráfico 7 – Comparação absortância térmica das
paredes, resultado simulação programa S3E.
Os valores da absortância à radiação solar da cobertura e das paredes foram
superiores aos padrões de referências adotados pelo programa no edifício
convencional. Já o valor da absortância do edifício sustentável, foram inferiores nos
dois quesitos em relação aos valores de referencia do programa.
Gráfico 8 – Comparação percentual
de área de abertura na fachada total,
resultado simulação programa S3E.
Gráfico 9 – Comparação do fator solar, resultado simulação
programa S3E.
O percentual de abertura na fachada total foi inferior aos de referência do programa,
tanto no edifício sustentável quanto o convencional (Gráfico 8).
Os valores de fator solar no edifício sustentável foram inferiores aos de referência e
ao convencional. Mesmo assim o edifício convencional ficou abaixo dos valores de
30
referencia dados (Gráfico 9).
A diferença dos custos/m² dos materiais especificados foi cerca de 13% de
acréscimo do valor final do projeto. Comparação dos custos para adequação das
soluções:
Gráfico 10 – Comparação do custo/m² dos materiais baseados nos valores do CUB.
.6 CONCLUSÕES E RECOMENDAÇÕES
Neste estudo de caso, foi analisado o desempenho da envoltória de um mesmo
edifício especificado de duas formas, uma com materiais e sistemas construtivos
convencionais e outra materiais e sistemas construtivos sustentáveis, com o objetivo
de estabelecer analise critica e comparações do desempenho de soluções e
escolhas de materiais mais eficientes, com propriedades térmicas adequadas ao
clima (análise bioclimática), materiais de construção de baixo consumo energético,
considerando o conforto térmico, desempenho e custo.
Segundo os programas ZBBR (Figura 5) e Analysis Bio (Gráfico 2), as
recomendações para a Zona Climática 3, foram: transmitância térmica da cobertura
inferior a 2,0 W/m².K e das paredes inferior a 3,6 W/m².K, fator solar inferior à 4,0
nas paredes e inferior a 6,5 na cobertura. Área de abertura 15% a 25% do piso. No
inverno o aquecimento solar da edificação, paredes internas pesadas e permitir
insolação nos ambientes; no verão o uso da ventilação cruzada.
31
A recomendação para transmitância da cobertura e das paredes foi atendida nas
especificações sustentáveis, assim como o fator solar. No projeto convencional o
fator solar também foi atendido, já transmitância ficou acima do valor recomendado
pelo ZBBR. Quanto ao percentual de abertura foram inferiores as referências do
programa, tanto no edifício sustentável quanto o convencional. Ou seja, o valor
adequado para abertura seria entre 15% a 25% do piso, e o percentual existente é
9%. Para melhorar a eficiência do edifício, devem-se alterar as aberturas do projeto,
permitindo assim uma melhor insolação nos ambientes e o uso da ventilação
cruzada no verão conforme as recomendações referentes à Zona Climática.
Figura 22 – Edificação Convencional
Figura 23 – Edificação Sustentável
Os valores da absortância à radiação solar (Gráficos 5 e 6) da cobertura e das
paredes foram superiores aos padrões de referências adotados pelo programa S3E
no edifício convencional (Figura 22). O valor da absortância do edifício sustentável
foram inferiores nos dois quesitos em relação aos valores de referência do programa
S3E, pois as superfícies foram substituídas por branco e telhas claras (Figura 23).
O acréscimo do custo/m² (Tabela 13) do projeto sustentável em relação ao
convencional, foi cerca de 13%, ou seja, o acréscimo do custo dos materiais de um
edifício mais eficiente é mínimo.
As lições aprendidas sugerem que grande parte das deficiências observadas na
edificação convencional, poderia ser evitada, ou ao menos minimizada, pela
incorporação das analises locais aprofundadas e pesquisa de materiais adequados
para maior eficiência e conforto naquele determinado espaço.
As soluções convencionais empregadas pelos arquitetos nas construções civis são
influenciadas por alguns fatores como: cultura, custo, volume e estética. O processo
de projeto sustentável é diferente do processo tradicional, em relação ao
desenvolvimento da concepção arquitetônica e nas fases de projeto. Inicialmente, é
32
necessário prever as variáveis do projeto, mapear os problemas identificados no
local onde a edificação será inserida e estudar as possíveis implicações (positivas e
negativas) de todas as decisões do projeto, uma vez que cada uma tem inúmeras
consequências, não efeito isolado. Analisar fatores como o entorno, clima, fauna,
vegetação, tipo do terreno e solo, escoamento de águas pluviais, materiais locais,
desempenho, insolação, vento, etc. Baseado nestes fatores, as melhores técnicas e
materiais serão definidos para serem aplicados no projeto, levando em conta as
prioridades que serão definidas.
Estas soluções e impactos devem ser testados por meio de modelagem das opções
definidas, assim chega-se a uma melhor definição de solução sustentável para a
edificação em estudo, oferecendo maior eficiência para o ambiente interno desta e
menor impacto ao ambiente externo. O programa S3E é uma ferramenta útil para a
fase de projeto de execução devido à possibilidade de se estudar o comportamento
térmico do edifício através de uma análise dinâmica, mais próximo da realidade.
Deste modo, contribui para a rápida análise do comportamento energético do edifício
e melhoria do nível de conforto térmico obtido por soluções passivas.
Através do presente trabalho, foi possível mostrar que a especificação sustentável
contribui para uma redução das necessidades energéticas e contribui para o conforto
da edificação. As comparações entre as duas especificações revelaram também
pontos positivos e dificuldades, reforçando a validade das lições aprendidas e
discutidas como referência para futuros projetos.
33
REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS
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www.saint-gobain.com.br. Manual do Vidro. Acesso em novembro de 2012
35
ANEXOS
Desenhos técnicos do projeto
Figura 24 – Planta
36
Figura 25 – Diagrama de Cobertura
Figura 26 – Elevação A
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Figura 27 – Elevação B
Figura 28 – Corte AA
Figura 29– Corte BB
38
Figura 30 – Implantação
Materiais especificados baseados na Casa Eficiente – LabEEE
Figura 31 – Esquema dos materiais especificados no projeto sustentável. Fonte: LAMBERTS, R. et al.
Casa eficiente: Simulação computacional do desempenho termo-energético, v. 4. LabEEE, 53 p.
UFSC, Florianópolis, 2010.
39
Figura 32 – Esquema dos materiais especificados no projeto sustentável. Fonte: LAMBERTS, R. et al.
Casa eficiente: Simulação computacional do desempenho termo-energético, v. 4. LabEEE, 53 p.
UFSC, Florianópolis, 2010.
Tabela 14 – Características dos materiais especificados no projeto sustentável. Fonte: LAMBERTS,
R. et al. Casa eficiente: Simulação computacional do desempenho termo-energético, v. 4. LabEEE, 53
p. UFSC, Florianópolis, 2010.
40
Tabela 15 – Valor corrigido de absortância dos materiais. Fonte: LAMBERTS, R. et al. Casa eficiente:
Simulação computacional do desempenho termo-energético, v. 4. LabEEE, 53 p. UFSC, Florianópolis,
2010.
Propriedades materiais baseados: Habitar Sob uma Segunda Pele.
(Tese) Mestrado – Mendonça, Paulo. Portugal.
Tabela 16 – Emissividade (ε) de alguns materiais. Fonte: MENDONÇA, P. Habitar sob uma
segunda pele - Estratégias para a Redução do Impacto Ambiental de Construções Solares Passivas
em Climas Temperados. Tese (Mestrado) - Universidade Do Minho Departamento de Engenharia Civil
Guimarães, Portugal, 2005.
41
Tabela 17 – Calor específico (c) de alguns materiais. Fonte: MENDONÇA, P. Habitar sob uma
segunda pele - Estratégias para a Redução do Impacto Ambiental de Construções Solares Passivas
em Climas Temperados. Tese (Mestrado) - Universidade Do Minho Departamento de Engenharia Civil
Guimarães, Portugal, 2005.
42
Tabela 18 – Condutibilidade térmica (λ) de materiais de construção. Fonte: MENDONÇA, P. Habitar
sob uma segunda pele - Estratégias para a Redução do Impacto Ambiental de Construções Solares
Passivas em Climas Temperados. Tese (Mestrado) - Universidade Do Minho Departamento de
Engenharia Civil Guimarães, Portugal, 2005.
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Propriedades térmicas de paredes e coberturas - Catálogo de
Propriedades Térmicas de Paredes e Coberturas (v.5). UFSC
Tabela 19 – Propriedade térmica de alguns materiais usados em paredes. Fonte: MORISHITA, C. et
al. Catálogo de Propriedades Térmicas de Paredes e Coberturas (v.5). Universidade Federal de Santa
Catarina, Florianópolis, out 2011.
Tabela 20 – Propriedade térmica de alguns materiais usados em coberturas. Fonte: MORISHITA, C.
et al. Catálogo de Propriedades Térmicas de Paredes e Coberturas (v.5). Universidade Federal de
Santa Catarina, Florianópolis, out 2011.
Tabela 21 – Resistência térmica de alguns materiais. Fonte: MORISHITA, C. et al. Catálogo de
Propriedades Térmicas de Paredes e Coberturas (v.5). Universidade Federal de Santa Catarina,
Florianópolis, out 2011.